跳动城乡网今天的智能手机功能非常强大，它们不仅可以发射所有阿波罗登月任务，还可以拍摄月球表面的所有照片和视频并将其发布到Instagram上。
抛开笑话不谈，现代智能手机摄像头背后的技术非常先进，从传感器到所有软件算法，人们可以使用智能手机捕捉几乎所有可以想象的场景的图像和视频。
有一个完全用智能手机拍摄的电影的完整列表，许多摄影展览和比赛也依赖智能手机作为主要选择工具。这些展会不仅有一些业内相当知名的品牌，而且展品也相当令人惊叹。
这一切的背后是什么?是什么让智能手机足够好，甚至对于专业摄影师和电影制作人来说也是如此?什么是CMOS传感器，双层晶体管像素设计到底是什么?今天我们就来回答这些问题。
我们不会向您讲述许多历史细节，但仅作为背景介绍，第一个拍照手机专利可以追溯到1994年，当时四名诺基亚员工决定制造一款内置摄像头的手机。
有趣的是，第一部拍照手机并不是诺基亚制造的。那是一款日本京瓷VP-210，被称为VisualPhone，于1999年5月发布。在接下来的25年里，事情发展迅速，现在我们有了1英寸智能手机传感器、堆叠式传感器、双层晶体管像素设计，以及更多的。
但没有改变的是捕获光并将其转化为电信号以将其存储在手机内存中或显示在屏幕上的基本技术。
这项技术早在1968年就发明了，缩写代表互补金属氧化物半导体。它并不像听起来那么复杂。有光电二极管捕捉光线并将其转化为电信号，然后有晶体管放大该信号。
这些也称为APS或有源像素传感器，因为每个光电二极管都有一个单独的晶体管，可以主动放大信号。因此，我们有一个聚焦光线的透镜、一个捕获光线中的光子并将其转换为电子或电信号的光电二极管、以及放大该信号并将其发送到ISP(图像信号处理)芯片进行进一步处理的晶体管。
到目前为止，一切都很好。早期CMOS传感器的光电二极管和镜头之间有金属电路，会阻挡光线并使图像变暗。这些被称为FSI(正面照明)传感器。
下一代CMOS传感器将光电二极管移至布线上方和镜头旁边，捕获光线，从而允许二极管捕获更多光线。这种设计称为BSI(背面照明)。iPhone4是首批配备此类传感器的手机之一。
2008年左右，索尼半导体解决方案公司的工程师TakuUmebayashi决定改进这一设计，并开始研究堆叠式CMOS传感器。
这个想法是将电路部分与光电二极管完全分开。在此之前，电路缠绕在光电二极管周围，占用了宝贵的空间，并迫使光电二极管的尺寸变得更小。光电二极管越小，它能捕获的光就越少，从而导致低光灵敏度降低，并且周围电路的噪声也更多。
索尼于2012年推出了首款商用堆叠式CMOS传感器，它彻底改变了数码摄影。梅林因其发明获得了日本首相颁发的2016年国家发明奖和2020年紫丝带奖章。
另一个有趣的事实是，当堆叠式CMOS传感器进入大规模生产时，该技术的客户几乎为零。这是一场巨大的，索尼决定将堆叠式CMOS传感器放入其XperiaZ系列智能手机中，以使其普及。
这场得到了回报。堆叠式CMOS推出后不久，智能手机制造商就认识到了该技术的优越性，如今大多数智能手机(包括所有iPhone)都配备了索尼图像传感器。在CMOS传感器方面，索尼是市场份额的绝对领先者，市场份额高达42%(2022年数据)，三星以19%的市场份额遥遥领先。
